? ? ? ?據(ju)媒體報道(dao)，信(xin)和新(xin)材(cai)料股(gu)份有限(xian)公(gong)司(si)、信(xin)和新(xin)材(cai)料（蘇州(zhou)）有限(xian)公(gong)司(si)、泉(quan)州(zhou)信(xin)和石墨烯(xi)研究院(yuan)有限(xian)公(gong)司(si)于2024年2月2日申請公(gong)開發(fa)(fa)明專利“一種風(feng)電葉(xie)(xie)片(pian)(pian)防除冰(bing)(bing)(bing)用PTC自(zi)(zi)限(xian)溫電熱(re)涂(tu)料及(ji)其(qi)(qi)制備(bei)方(fang)法(fa)”。該發(fa)(fa)明涉及(ji)風(feng)電葉(xie)(xie)片(pian)(pian)電熱(re)除冰(bing)(bing)(bing)領域，提供一種風(feng)電葉(xie)(xie)片(pian)(pian)防除冰(bing)(bing)(bing)用PTC自(zi)(zi)限(xian)溫電熱(re)涂(tu)料及(ji)其(qi)(qi)制備(bei)方(fang)法(fa)，解決現有技術的(de)(de)(de)電熱(re)防除冰(bing)(bing)(bing)過(guo)程中(zhong)葉(xie)(xie)片(pian)(pian)不具備(bei)自(zi)(zi)限(xian)溫的(de)(de)(de)功能而導致葉(xie)(xie)片(pian)(pian)過(guo)熱(re)、損害葉(xie)(xie)片(pian)(pian)芯材(cai)結構(gou)的(de)(de)(de)問題(ti)。目前，葉片防/除(chu)冰(bing)(bing)(bing)(bing)技(ji)術主要包括(kuo)電(dian)熱除(chu)冰(bing)(bing)(bing)(bing)、機械除(chu)冰(bing)(bing)(bing)(bing)、熱氣除(chu)冰(bing)(bing)(bing)(bing)和(he)化學試劑除(chu)冰(bing)(bing)(bing)(bing)等(deng)。電(dian)熱涂層/膜防除(chu)冰(bing)(bing)(bing)(bing)因為利用(yong)材料內部(bu)導電(dian)網絡產生(sheng)熱量(liang)，具有易控、可靠性高、部(bu)位通(tong)用(yong)性好等(deng)優(you)勢(shi)，已成為葉片的主要防除(chu)冰(bing)(bing)(bing)(bing)技(ji)術之一。

? ? ? ?我國風(feng)能資源豐(feng)富的地區(qu)主要位于“三北”、沿海以及內陸高山(shan)地區(qu)，這些(xie)地區(qu)大(da)多冬(dong)季寒冷潮濕，經常(chang)遇到覆冰(bing)災害。風(feng)機(ji)(ji)(ji)葉(xie)(xie)片覆冰(bing)會增加(jia)葉(xie)(xie)片重量，減小翼型升力與增加(jia)阻(zu)力，導致葉(xie)(xie)片轉速下(xia)降，影響風(feng)機(ji)(ji)(ji)發(fa)電效(xiao)率(lv)。覆冰(bing)還會使葉(xie)(xie)片質量分布(bu)不平衡，產(chan)生不對稱載荷，引發(fa)風(feng)機(ji)(ji)(ji)機(ji)(ji)(ji)械故障、停機(ji)(ji)(ji)甚至(zhi)報廢，嚴重影響風(feng)電機(ji)(ji)(ji)組供電的安(an)全性和可靠(kao)性。

? ? ? ?在提高風(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian)發電(dian)效率與降低發電(dian)成(cheng)本的(de)(de)(de)(de)(de)驅(qu)使(shi)(shi)下，更長、掃風(feng)(feng)(feng)(feng)面積更大(da)已成(cheng)為(wei)風(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian)葉(xie)(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)發展趨勢。為(wei)了減輕葉(xie)(xie)片(pian)自身(shen)重(zhong)(zhong)量(liang)，增加葉(xie)(xie)片(pian)結(jie)構(gou)強(qiang)度，提高葉(xie)(xie)片(pian)抗載荷(he)能(neng)力(li)，風(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian)葉(xie)(xie)片(pian)大(da)量(liang)采(cai)用了泡(pao)(pao)沫材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)，這(zhe)些(xie)泡(pao)(pao)沫材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)與玻(bo)璃鋼一起形成(cheng)葉(xie)(xie)片(pian)夾芯(xin)結(jie)構(gou)。PVC泡(pao)(pao)沫、PET泡(pao)(pao)沫、PMI在目前(qian)風(feng)(feng)(feng)(feng)機葉(xie)(xie)片(pian)行(xing)業使(shi)(shi)用比較廣(guang)泛，其中(zhong)，PVC因(yin)為(wei)價格低廉、供(gong)應(ying)充足(zu)、阻燃性(xing)好的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)，使(shi)(shi)用量(liang)最大(da)。這(zhe)些(xie)泡(pao)(pao)沫材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)均(jun)為(wei)有機高分子材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)，當溫度達到或(huo)超過其軟化點時，泡(pao)(pao)沫的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度會急劇(ju)下降，嚴重(zhong)(zhong)影(ying)響泡(pao)(pao)沫芯(xin)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，使(shi)(shi)葉(xie)(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)發生變化，嚴重(zhong)(zhong)影(ying)響風(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian)機組供(gong)電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性(xing)和可靠性(xing)。葉(xie)(xie)片(pian)泡(pao)(pao)沫芯(xin)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)種(zhong)耐(nai)熱性(xing)要(yao)求，客觀上(shang)要(yao)求電(dian)熱防除冰的(de)(de)(de)(de)(de)加熱溫度不能(neng)高于泡(pao)(pao)沫的(de)(de)(de)(de)(de)軟化點。采(cai)用電(dian)加熱防除冰的(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)(feng)(feng)機葉(xie)(xie)片(pian)都安裝有過熱保護裝置(zhi)。PVC泡(pao)沫(mo)最(zui)高(gao)(gao)耐溫(wen)90℃，PET泡(pao)沫(mo)最(zui)高(gao)(gao)耐溫(wen)140℃。專利CN116554783A的(de)(de)(de)(de)四個實施例的(de)(de)(de)(de)涂(tu)層表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)均高(gao)(gao)達(da)170℃，而(er)(er)專利CN108250898B的(de)(de)(de)(de)涂(tu)層表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)高(gao)(gao)達(da)200℃。采(cai)用(yong)這樣的(de)(de)(de)(de)電(dian)加熱防除冰的(de)(de)(de)(de)風(feng)機(ji)(ji)葉片，如(ru)果過(guo)(guo)熱保護裝置失靈，將嚴重損害風(feng)力(li)發電(dian)機(ji)(ji)組的(de)(de)(de)(de)安全運行。并且(qie)目前企(qi)業多數是采(cai)用(yong)在(zai)發熱膜片外部接控(kong)(kong)制開關，以達(da)到控(kong)(kong)溫(wen)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果，這在(zai)使企(qi)業生(sheng)產成本增高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)同(tong)時，又存在(zai)因控(kong)(kong)制裝置出現故障、失靈而(er)(er)發生(sheng)危險(xian)的(de)(de)(de)(de)隱患。由(you)此看來(lai)，為了保證風(feng)力(li)發電(dian)機(ji)(ji)在(zai)冬季的(de)(de)(de)(de)穩定運行，需要一種改進的(de)(de)(de)(de)電(dian)熱膜涂(tu)層材料，解(jie)決電(dian)熱防除冰過(guo)(guo)程中(zhong)葉片過(guo)(guo)熱的(de)(de)(de)(de)問題。

? ? ? ?因此，針對上(shang)述(shu)的(de)問題(ti)，該(gai)發(fa)明(ming)提供(gong)一種(zhong)PTC自(zi)限溫(wen)電熱(re)(re)涂料(liao)及(ji)其制備方法，解(jie)決現(xian)有(you)(you)技(ji)(ji)術(shu)的(de)電熱(re)(re)防(fang)除(chu)冰(bing)過(guo)程中(zhong)葉(xie)片不具備自(zi)限溫(wen)的(de)功(gong)能而導(dao)致葉(xie)片過(guo)熱(re)(re)、損(sun)害葉(xie)片芯材(cai)結(jie)構(gou)的(de)問題(ti)。通(tong)過(guo)采(cai)用前(qian)述(shu)技(ji)(ji)術(shu)方案，該(gai)發(fa)明(ming)的(de)有(you)(you)益效(xiao)果為：1、采(cai)用本發(fa)明(ming)的(de)制備方法獲得的(de)電熱(re)(re)涂料(liao)具有(you)(you)自(zi)限溫(wen)功(gong)能，解(jie)決現(xian)有(you)(you)技(ji)(ji)術(shu)的(de)電熱(re)(re)防(fang)除(chu)冰(bing)過(guo)程中(zhong)葉(xie)片不具備自(zi)限溫(wen)的(de)功(gong)能而導(dao)致葉(xie)片過(guo)熱(re)(re)、損(sun)害葉(xie)片芯材(cai)結(jie)構(gou)的(de)問題(ti)；2、發明PTC效應(ying)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)選用聚乙(yi)烯(xi)醇(chun)縮丁(ding)醛樹(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)、聚丙烯(xi)酸(suan)樹(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)或(huo)聚乙(yi)烯(xi)吡(bi)咯烷酮(tong)樹(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)，從而(er)較好的(de)(de)(de)解決現有技術的(de)(de)(de)電(dian)熱(re)(re)(re)(re)防除冰(bing)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)葉(xie)(xie)片不具備自限(xian)溫的(de)(de)(de)功(gong)能而(er)導致葉(xie)(xie)片過(guo)熱(re)(re)(re)(re)、損(sun)害葉(xie)(xie)片芯材結構(gou)的(de)(de)(de)問(wen)題，其(qi)原(yuan)理(li)是選擇配制PTC效應(ying)的(de)(de)(de)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)，選擇軟(ruan)(ruan)化(hua)(hua)點(dian)(dian)合適的(de)(de)(de)PTC效應(ying)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)配制電(dian)熱(re)(re)(re)(re)涂料(liao)(liao)(liao)，包括聚乙(yi)烯(xi)吡(bi)咯烷酮(tong)（K值為90)、聚丙烯(xi)酸(suan)共聚樹(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)（軟(ruan)(ruan)化(hua)(hua)點(dian)(dian)為72℃）、聚乙(yi)烯(xi)醇(chun)縮丁(ding)醛（軟(ruan)(ruan)化(hua)(hua)點(dian)(dian)為75℃），經過(guo)高能電(dian)子束輻照處理(li)后，涂料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)塑性(xing)樹(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)分(fen)子之(zhi)間產(chan)生了化(hua)(hua)學交聯反(fan)應(ying)，形成(cheng)輕度(du)網(wang)狀結構(gou)。這種輕度(du)交聯網(wang)狀結構(gou)可以有效提(ti)高樹(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)穩定性(xing)，電(dian)熱(re)(re)(re)(re)膜工(gong)作溫度(du)在樹(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)化(hua)(hua)點(dian)(dian)或(huo)軟(ruan)(ruan)化(hua)(hua)點(dian)(dian)以上的(de)(de)(de)高溫時，樹(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)會(hui)軟(ruan)(ruan)化(hua)(hua)但不會(hui)處于(yu)粘流態(tai)。樹(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)對導電(dian)粉體的(de)(de)(de)包覆更(geng)加(jia)緊密，導電(dian)性(xing)能下降(jiang)(jiang)，電(dian)熱(re)(re)(re)(re)膜功(gong)率大幅下降(jiang)(jiang)，電(dian)熱(re)(re)(re)(re)溫度(du)也隨之(zhi)下降(jiang)(jiang)。電(dian)熱(re)(re)(re)(re)膜溫度(du)降(jiang)(jiang)至(zhi)樹(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)軟(ruan)(ruan)化(hua)(hua)點(dian)(dian)以下后，樹(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)逐(zhu)漸恢(hui)復硬(ying)化(hua)(hua)狀態(tai)，對導電(dian)粉體的(de)(de)(de)包覆也恢(hui)復正常電(dian)熱(re)(re)(re)(re)膜功(gong)率同樣(yang)恢(hui)復正常。這種具有PTC自限(xian)溫功(gong)能的(de)(de)(de)電(dian)熱(re)(re)(re)(re)涂料(liao)(liao)(liao)涂布于(yu)風電(dian)葉(xie)(xie)片表面(mian)，用于(yu)風電(dian)葉(xie)(xie)片防除冰(bing)，從根本上解決電(dian)熱(re)(re)(re)(re)防除冰(bing)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)葉(xie)(xie)片過(guo)熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)問(wen)題。

? ? ? ?另外(wai)，信和公司開發的海洋(yang)船舶重防腐(fu)涂(tu)料(liao)(liao)、鋼結構防腐(fu)防火(huo)涂(tu)料(liao)(liao)、海上風電涂(tu)料(liao)(liao)、石(shi)墨(mo)烯防腐(fu)蝕涂(tu)料(liao)(liao)等(deng)高性能涂(tu)料(liao)(liao)產品(pin)廣泛應用(yong)于艦(jian)船、橋梁(liang)、軍工裝備、核電工業、石(shi)化防腐(fu)、機械裝備等(deng)多個重點國民經濟領域。